吴凯:动力电池技术创新助推全面电动化

2022年3月25日,第八届中国电动汽车百人会论坛在线上正式召开,会期为3月25日-27日。围绕“迎接新能源汽车市场化发展新阶段”主题,开设14场会议,聚焦行业热点,探索发展趋势。

  2022年3月26日,在高层论坛上,宁德时代新能源科技股份有限公司首席科学家吴凯发表了演讲,以下是演讲摘要:

  主要包括两个方面,一是全球电动化加速发展背景下,用户端依然存在若干痛点,二是介绍一下,为了解决这些痛点,宁德时代通过技术创新取得的一些阶段性成果。

  我今天主要汇报以下内容,高效成组、无热扩散、EVOGO组合换电整体解决方案三方面技术。

  1年前,宁德时代董事长曾毓群先生在行业上首次提出未来5年动力电池将进入TWh时代,当时来看,这一判断很激进也很大胆,但2021年,全球新能源汽车发展速度超过了很多人预期,现在来看,包括从韩国SNE、彭博社等权威机构预测看TWh时代真的会在2025年前来临,2021年全球三大主要市场的电动化率全面加速,随着渗透化率的不断升高,新能源汽车走进千家万户,用户对新能源汽车的各种短板的焦虑和抱怨也将不断增加,包括里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、冬天掉电焦虑、低残值焦虑等等,解决好用户的这些核心痛点

  是全产业链的共同责任,电池企业更是责无旁贷,宁德时代直面这些挑战,通过“高效成组技术”“无热扩散技术”“组合换电整体解决方案”等来解决用户焦虑,助力全面电动化进程

  下面我将逐项介绍,如下图,我们统计分析了近三年乘用车的续驶里程分布,其实追求长里程的需求,仍然是一个趋势,但面向全面市场化时代,长里程要兼顾经济性问题,高效成组技术既能解决里程焦虑问题,通过不同化学体系的搭配又能兼顾经济性需求,CATL通过不断技术迭代推出了第三代CTP技术,我们内部称其为麒麟电池,系统重量能量密度及体积能量密度继续引领行业最高水平,在相同的化学体系、同等电池包尺寸下麒麟电池包的电量,相比4680系统可以提升13%,针对新能源汽车的安全问题,现在生活中越来越多的封闭建筑空间

  如车库、地下停车场、防空掩体等,这些封闭空间排烟慢、视线差、救援难度大对电池系统安全性也提出了更高的要求,如果电池单体热失控,系统不发生热扩散就能极大的降低热失控后的危害程度,建筑物内,根据电芯单体热失控产气量就比较容易设计和安装排烟系统

  这样的话,新能源汽车的安全性就能得到大幅提高,可以最大程度的保护生命财产安全。

  当前国标要求≥5分钟的热扩散是最低的门槛级要求,企业应该以永不发生热扩散作为设计标准,实际上,优势企业已经主动作为,通过构建多级安全防护技术实现了电池系统不热扩散的目标。下图是近三年,车企对我们产品热扩散要求不断提高的统计数据,可以看到,2019年有一半的客户对热扩散没有要求,2020年有80%多的客户要求和国标一致,即热扩散时间不小于5分钟即可还有14%的客户要求系统不发生热扩散,2021年客户的安全要求有了彻底改变,已有86%的客户要求电池包不发生热扩散,由于宁德时代的客户基本覆盖了国内外绝大部分车企,这也说明不热扩散已经成为车企对电池系统安全性的普遍要求。CATL在2020年9月率先在811产品上实现了无热扩散,在我们的引领下陆续有部分车企、电池企业都推出了各自的无热扩散技术。当前无热扩散技术已经成为行业的主流技术水平,上周工信部发布了2022年汽车标准化工作要点明确提出要启动动力电池安全标准修订,提升热失控预警和安全防护水平,这代表着政府对安全的高度重视,决心从强制性标准角度提高热扩散要求

  大幅提高安全门槛,CATL一直致力于高比能体系的安全设计,在2020年8系产品无热扩散技术量产后,1000km更高比能的无热扩散技术也将会在2023年实现量产,下面是我们无热扩散技术的试验视频,为了降低消费者的成本焦虑、充电焦虑和残值焦虑,解决多场景的应用需求,我们推出了EVOGO组合换电整体解决方案,对于终端用户:车电分离,能极大地降低电动车首购成本,可根据实际出行需求选择电池包个更加经济实惠,对于车企:车型可适配标准电池包无需独立投建换电站,可共享换电网络,对于换电运营商:换电站可兼容不同级别不同品牌车型,经济性更具保障,对于社会资源:基础设施实现共享化规避社会资源重复投入,如土地、电力等避免利用率不足问题。匹配巧克力换电块的快换站,第一个优势:占地面积小,只需要大概三个停车位,第二:电池流通速度快,单个电块的换电约1分钟

  速度上可以和加油相当,第三:换电站容量大,单个标准站可存储48个换电块,用户无需长时等待电块充电,此外,我们有不同版本的换电站可以适配不同地区的气候环境,最后,我想说,电动化进入了新阶段、新征程,希望大家共同努力,用新技术、新突破、新标准

  持续提升用户体验,共同致力于推动全面电动化早日到来。

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